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量子时间科普展品
EXHIBIT DETAILS

量子时间

量子科技

  • 展品尺寸以现场方案为准
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展示目的及科学原理

通过还原日晷、沙漏、机械钟、石英钟表到原子钟,让观众实际体验多种计时装置的精确程度,认识到以量子力学为理论基础的原子钟以及普朗克时间等概念,了解原子钟的超高精确性及其对量子科技发展的重要性。

操作方式

展项由日晷、沙漏、机械钟、石英钟、原子钟模型、计时器、多媒体操作台等组成。观众可逐一操作实物或模型,如翻转沙漏模型、调节钟摆长度等方式,了解人类计时工具的工作原理及计时精度的发展,比较各个计时装置的误差,认识到量子计时的巨大优越性和重要性。

人们日常使用的钟表,精度较高的每年大约会有1分钟的误差,这对日常生活并没有影响,但在高要求的生产和科研领域,则需要更准确的计时工具。目前世界上最准确的计时工具就是原子钟,它是20世纪50年代出现的。原子钟是利用原子吸收或释放能量时发出的电磁波来计时的。由于这种电磁波非常稳定,再加上利用一系列精密的仪器进行控制,原子钟的计时就可以非常准确了。现在用在原子钟里的元素有氢(Hydrogen)、铯(Cesium)、铷(Rubidium)等。原子钟的精度可以达到每2000万年才误差1秒。这为天文、航海、宇宙航行提供了强有力的保障。本展项通过展示历史上各种计时装置原理及其精度,反映计时精确度的重要性和量子技术对计时能力的巨大推动。

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